Дослідження американських вчених допоможе вирощувати культури на складних ґрунтах
Приблизно третина орних земель у світі страждає від нестачі доступного для рослин заліза, що робить такий ґрунт непридатним для вирощування таких культур, як кукурудза і соя.
Дослідницька група зі Стенфорда (США) на чолі з Елізабет Сеттлі виявила генетичну адаптацію, яка дає змогу одній витривалій рослині добре почуватися на складних ґрунтах, повідомляє phys.org.
Вчені зосередилися на розкритті потенціалу генетичних механізмів, відповідальних за це виживання, і тепер вважають: з часом результати їхніх досліджень допоможуть впровадити адаптивний механізм в геноми основних культур, відкриваючи таким чином більше сільськогосподарських угідь для вирощування культур.
«Можливо, ми зможемо взяти ознаки, розроблені в результаті природного відбору, і перемістити їх туди, де вони нам потрібні», — наводить видання слова Елізабет Сеттлі.
Вчені в лабораторії Сеттлі досліджують мікробіоми ґрунту — спільноти бактерій, які живуть навколо коренів рослин, щоб допомогти їм переробляти живильні речовини майже так само, як бактерії в кишківнику допомагають людям перетравлювати їжу.
Зараз робота стпрямована на одну з проблем — нездатність засвоювати достатню кількість заліза, що стримує зростання і знижує врожайність.
Чому виникають такі дефіцити заліза — давно не секрет. У багатьох посушливих регіонах світу, в тому числі на заході Сполучених Штатів, є лужні ґрунти, і ця лужність діє як хімічний замок, що утримує залізо в землі.
Група Сеттлі виявила, як маленька рослина різушка Таля (інші назви — гусимка звичайна, арабідопсис Таля (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.) долає дефіцит заліза завдяки тому, що її коріння взаємодіють з лужними ґрунтами. Дослідники з’ясували, що коріння різушки виділяють молекулу сімейства кумаринів, яка здійснює хімічний вплив, допомагаючи втягувати залізо в рослину, незважаючи на лужність ґрунту. Крім того, молекули кумарину, які коріння рослини виділяють у ґрунт, відганяють певні бактерії, що також споживають залізо для свого зростання.
У найближчій перспективі група Сеттлі постарається краще зрозуміти, як працює адаптація кумарину, щоб в кінцевому підсумку можна було вирощувати біоінженерну пшеницю, кукурудзу або інші культури на лужних ґрунтах.